Jak sztuczna inteligencja pomaga dbać o zdrowie? Przykłady zastosowania

Choć może się nam wydawać, że praktyczne zastosowanie sztucznej inteligencji, to wciąż śpiew przyszłości, to jednak prawda jest taka, że już od dawna towarzyszy ona nam w wielu aspektach. Mówiąc o medycynie, bez głębszej analizy, mogę stwierdzić, że AI jest już prawie normą w kwestii analizowania, diagnozowania oraz monitorowania pacjentów i coraz więcej lekarzy z całego świata korzysta z takich rozwiązań.

– Rewolucja AI w ochronie zdrowia rozpoczęła się i nie ma od niej odwrotu. Na początku 2020 r. oczywiście trudno precyzyjnie przewidzieć rozwój technologii w perspektywie roku 2040. Jednak już w ciągu najbliższych 10 lat możemy spodziewać się intensywnego rozwoju aplikacji wspierających zarówno diagnostykę, jak i pozostających nieco w tyle rozwiązań pomocnych w podejmowaniu decyzji terapeutycznych – powiedział w rozmowie z serwisem meden.com.pl Tadeusz Jędrzejczyk, dyrektor Departamentu Zdrowia w Urzędzie Marszałkowskim Województwa Pomorskiego.

Według szacunków Polskiego Funduszu Rozwoju w naszym kraju funkcjonuje obecnie 150 startupów specjalizujących się w technologiach tworzonych na potrzeby rynku medycznego (przy czym faktyczna liczba medtchów może być jednak znacznie większa, bo nie wszystkie rozpoczęte projekty mają już formę prawną). Co trzecia z tych firm wdraża rozwiązania z zakresu sztucznej inteligencji oraz uczenia maszynowego, które pozwalają szybciej, skuteczniej i precyzyjniej przetwarzać informacje w ramach nowych narzędzi informatycznych.

Polskie projekty AI

Według raportu Deloitte „Future of Health” z tego roku, obecnie 77 proc. lekarzy w Polsce korzysta przynajmniej z jednego rozwiązania w obszarze cyfrowych technologii medycznych lub aplikacji monitorujących stan zdrowia, a aż 82 proc. ogółu społeczeństwa chce mieć stały dostęp do swoich wyników i historii medycznych.

– W Polsce jest bardzo dużo startupów, które zajmują i chcą się zajmować obszarem medycznym i obszarem ochrony zdrowia. Problem natomiast jest z ich komercjalizacją, dostosowaniem czy wdrożeniem do finansowania ze środków publicznych. A także z wyjściem z tymi rozwiązaniami na rynek europejski czy światowy. Widzimy w naszym raporcie, że dużo więcej startupów mogłoby starać się o ekspansję zagraniczną, ponieważ polski rynek jest dość mały i trudno będzie zostać jednorożcem startupowym, czyli osiągnąć powyżej 1 mld dol. przychodu, działając tylko w Polsce – uważa Ligia Kornowska.

Diagnostyka

Mimo że w polskiej medycynie można jeszcze wiele zrobić w zakresie wprowadzania technologii sztucznej inteligencji, mamy już czym się pochwalić. Przykładem może być startup Telemedical Innovations, który opracował przenośny aparat do wykonywania EKG, który wykrywa ewentualne nieprawidłowości i informuje o nich lekarza.

Urządzenie działa zgodnie z zaawansowanym oprogramowaniem ICT składającym się z aplikacji EKG pobranej na smartfon, tablet lub komputer (system zarządzania pacjentami EKG), chmury (sieć komputerowa do przechowywania zestawów danych) oraz drugiej aplikacji używanej przez samych lekarzy do analizy i oceny. Sztuczna inteligencja, wraz z zestawem instrukcji algorytmicznych, umożliwia wygenerowanie na podstawie wykresu EKG szeregu sygnałów ostrzegawczych.

– Rozwój technologii cyfrowych i dużych zbiorów danych jest światowym trendem, który widzimy m.in. w Stanach Zjednoczonych i Europie Zachodniej. Obserwujemy go również na rynku kapitałowym, gdzie mówi się, że dane są nową walutą. Wielkie firmy, jak Google czy IBM, inwestują w obróbkę danych, algorytmy i technologie zajmujące się sztuczną inteligencją. Polska musi się w ten trend włączyć. Dlatego też kompetencje analityczne, które buduje zarówno NFZ, jak i Agencja Badań Medycznych czy Cyfrowe Zdrowie, to priorytet nie tylko rządu, lecz również wszystkich instytucji zajmujących się ochroną zdrowia – podkreśla dr Radosław Sierpiński, p.o. prezesa Agencji Badań Medycznych.

Higo to kolejne polskie narzędzie, które wspiera diagnostykę. Jest to otoskop, termometr, stetoskop, szpatułka i dermatoskop w jednym, które pozwala kompleksowo zbadać chorego na odległość. Wielkością zbliżony jest do smartfona. Badania można przeprowadzić, korzystając z różnych końcówek, które znajdują się w zestawie. To otoskop przeznaczony do badania ucha, termometr, stetoskop, a także szpatułka ułatwiająca badanie gardła i dermatoskop, którym można zarejestrować zmiany skórne. Urządzenie połączone jest z aplikacją mobilną, za pomocą której można się skontaktować z lekarzem, otrzymać diagnozę, zalecenia i e-receptę. Lekarz w swojej pracy korzysta natomiast ze specjalnej platformy telemedycznej.

Radiologia 

Innym przykładem zastosowania sztucznej inteligencji w medycynie jest projekt naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego. Ich rozwiązanie pozwala na skrócenie czasu badania rezonansem magnetycznym z 30 do zaledwie 5 minut. W tym przypadku sztuczna inteligencja wspomoże radiologów w ocenie stanu ścięgna Achillesa. Dzięki temu takie badanie będzie tańsze, szybsze, a co za tym idzie lekarze ortopedzi będą mogli częściej z niego korzystać.

Również polski startup MSK AID opracował narzędzie, które wesprze pracę radiologów. – Asystent sztucznej inteligencji dla radiologów rozwiąże problemy związane z wykrywaniem różnego rodzaju zmian, takich jak trudno widoczne złamania. To także kwestie związane z posturografią, czyli obliczaniem długości, kątów kości, dostarczanie wyników w różnego rodzaju skalach medycznych lekarzowi po to, żeby mógł trafniej podjąć decyzję i zdiagnozować pacjenta – mówi Rafał Kosno, współzałożyciel MSK AID.

Protetyka

Sztuczna inteligencja jest wykorzystywana nie tylko w przypadku diagnostyki i monitorowania pacjentów. Dobrym przykładem jest tutaj projekt BrainCo, którego twórcy opracowali protezę ręki wyposażoną w sztuczną inteligencję i  siedmiokanałowy rejestrator sygnałów EMG. Odczytuje on impulsy nerwowe przesyłane przez mózg do mięśni, a proteza uczy się z każdym wykonywanym ruchem.

– Nasza proteza jest wyposażona w sztuczną inteligencję, co oznacza, że ciągle się uczy. Im częściej jest używana, tym większa jest ilość informacji przetwarzanych przez SI, co prowadzi do rozbudowy algorytmu i poprawy precyzji i szybkości wykonywanych ruchów. Po pierwszych kilku minutach użytkowania klient może nauczyć się otwierać i zamykać dłoń, po 30 – zacznie posługiwać się palcami, a po 45 – zacznie podnosić i przenosić przedmioty, używać ich prawie tak, jakby używał własnej ręki – podkreśla Joshua Varela z BrainCo.

Światowe projekty AI

– Dziś opieka zdrowotna jest skupiona wokół sytuacji, gdy stan pacjentów jest na tyle zły, że trafiają do szpitala. W przyszłości odpowiednie narzędzia pozwolą im uniknąć hospitalizacji i zapobiec pogorszeniu się stanu zdrowia, który wymagałby szybkiej interwencji. To nie oznacza, że taka pomoc nie będzie nigdy potrzebna, ale będziemy mieli znacznie więcej informacji o pacjencie, dzięki którym możliwe będzie postawienie o wiele bardziej precyzyjnej diagnozy i lepsze dopasowanie leczenia – przekonuje podczas targów CES 2020 w Las Vegas Jeroen Tas, Chief Innovation & Strategy Officer w Philips.

Naukowcy na całym świecie pracują nad nowymi rozwiązaniami wykorzystującymi sztuczną inteligencję w medycynie. Natomiast ilość projektów i badań wskazuje na to, że medyczna rewolucja jest nieunikniona.

Urządzenie BioMind oparte na AI okazało się skuteczne w diagnozowaniu chorób neurologicznych. Z kolei algorytm opracowany przez naukowców ze Stanford University w ciągu dwóch miesięcy nauczył się rozpoznawać 14 chorób na podstawie zdjęć RTG. Microsoft wykorzystuje sztuczną inteligencję do szybkiej diagnozy raka szyjki macicy w Indiach. System sztucznej inteligencji od Google okazał się skuteczny przy analizie wyników badań mammograficznych.

– Dzięki zautomatyzowanej procedurze oceny, AI będzie w stanie odsiać z grupy pacjentów przypadki typowe i wskazać te, które będą wymagały szczególnej uwagi lekarza. Jednocześnie w sposób zautomatyzowany będziemy generować dossier pacjenta i profilować jego potrzeby wobec lekarzy czy niższego personelu medycznego – komentuje Artur Pruszko.

Koronawirus a rozwój sztucznej inteligencji 

Wybuch pandemii koronawirusa spowodował, że na rynku pojawiło się wiele rozwiązań opartych o sztuczną inteligencję do diagnozowania COVID-19. Mnogość tych rozwiązań i szybkość z jaką się pojawiły na rynku pokazuje, że jesteśmy już technologicznie gotowi na medycynę nowej generacji. Bardzo możliwe, że kiedy kryzys ustąpi rozwiązania, które powstały na jego potrzeby, będą dalej rozwijane i przyspieszą rozwój technologiczny w tym obszarze.

Microsoft stworzył chatbota Clare, który wyposażony jest w algorytmy sztucznej inteligencji i sam potrafi zdiagnozować pacjenta i stwierdzić, czy istnieje prawdopodobieństwo zakażenia koronawirusem. Jeśli tak, kieruje użytkownika do odpowiednich służb.

Izraelski startup buduje specjalną platformę opartą na ponad milionie próbek głosu od 50 tys. osób. na podstawie głosu będzie analizował, czy dana osoba jest chora. Pacjent swój głos będzie mógł nagrać smartfonem. Na potrzeby diagnostyki COVID-19 zmieniona została też funkcjonalność aplikacji pierwotnie służącej pacjentom kardiologicznym.

Polacy również walczą z koronawirusem za pomocą nowych technologii. Startup BrainScan.ai z Gdyni wprowadził sztuczną inteligencję do opisywania wyników tomografii osób zakażonych koronawirusem.

Wymienione projekty to zaledwie garstka przykładów. Jednak obrazują one sytuację w jakiej znajdujemy się w kwestii rozwoju sztucznej inteligencji w medycynie. Naukowcy z całego świata są zgodni co do tego, że jest to nasza nieunikniona przyszłość. Miejmy nadzieję, że nastąpi ona jak najszybciej, bo rzeczywiście może poprawić jakość i długość naszego życia.